exploración de petroleo

Exploración de petróleo

Robinson Barrera Ingeniero en petróleo


COMIENZOS En la búsqueda y exploración de yacimientos de petróleo no existe un método científico exacto, sino que es preciso realizar multitud de tareas previas de estudio del terreno. Los métodos empleados, dependiendo del tipo de terreno, serán geológicos o geofísicos.

Desde sus inicios hasta la actualidad se han ido desarrollando nuevas y complejas tecnologías. Sin embargo este avance, que ha permitido reducir algunos factores de riesgo, no ha logrado hallar un método que permita de manera indirecta definir la presencia de hidrocarburos. Es por ello que para comprobar la existencia de hidrocarburos se debe recurrir a la perforación de pozos exploratorios.


TEORÍA ANTICLINAL

El anticlinal es un pliegue arqueado de rocas estratificadas cuyos estratos se inclinan en direcciones opuestas desde la cresta o eje del pliegue para formar una estructura domal o bóveda.


TEORÍA GEOLOGÍA APLICADA Como parte de las Ciencias de la Tierra, la Geología de Superficie fue la primera utilizada para ayudar a la naciente industria a interpretar las manifestaciones e indicaciones de la naturaleza sobre las posibilidades de encontrar depósitos petrolíferos.Por observaciones y estudios de la topografía del área se asentaban los rasgos remanentes de la erosión; el afloramiento de estratos y sus características; el curso y lecho de los ríos; la apariencia y tipos de rocas; descripción de fósiles recogidos; aspecto y variedad de la vegetación; rezumaderos petrolíferos y todo un sinnúmero de detalles que finalmente aparecían en láminas y mapas del informe de evaluación, preparado para los interesados.


CONFIGURACIÓN DE LOS YACIMIENTOS La estructura anticlinal empezó a entenderse en todos sus aspectos y detalles de simetría o asimetría. La conformación domal de las estructuras que aparecieron sirvió para estudiar y apreciar las dimensiones, inclinación de los flancos y formas de este tipo de configuración.Apareció el sinclinal, cuyos flancos convergen hacia la parte inferior o fondo de la estructura, con forma de un anticlinal invertido. Se detectaron domos salinos, que muestran acumulaciones petrolíferas en las formaciones sobre su tope y/o en los flancos.


ROCA MADRE O GENERADORA

Una roca rica en contenido de materia orgánica que, si recibe calor en grado suficiente, generará petróleo o gas. Las rocas generadoras típicas, normalmente lutitas o calizas, contienen aproximadamente un 1% de materia orgánica y al manos 0,5% de carbono orgánico total (COT), si bien una roca generadora rica podría contener hasta 10% de materia orgánica. Las rocas de origen marino tienden a ser potencialmente petrolíferas, en tanto que las rocas generadoras terrestres (tales como el carbón) tienden a ser potencialmente gasíferas. La preservación de la materia orgánica sin degradación es crucial para la formación de una buena roca generadora y resulta necesaria para que exista un sistema petrolero completo.


ROCA ALMACÉN O TRAMPA

Roca sedimentaria (calizas, arenas o lutitas) con un alto grado de permeabilidad que permite que el petróleo emigre hacia ellas, y dadas, sus características estructurales o estratigráficas forma una trampa que se encuentra rodeada por una capa sello que evitará el escape de los hidrocarburos.


MIGRACIÓN


ROCA SELLO

roca impermeable que evita que el petróleo siga desplazándose o se escapé.

Roca sobrecarga:

representa la pila sedimentaria que está sobre el yacimiento, y al pasar el tiempo da las condiciones necesarias de presión y temperatura para que el sistema petrolero se lleve a cabo.


TIPOS DE ROCAS


LOCALIZACIÓN DEL PETRÓLEO

Yacimiento Estratigráficos: En forma de cuña alargada que se inserta entre dos estratos.

Yacimiento Anticlinal: En un repliegue del subsuelo, que almacena el petróleo en el arqueamiento del terreno.

Yacimiento en Falla: Cuando el terreno se fractura, los estratos que antes coincidían se separan. Si el estrato que contenía petróleo encuentra entonces una roca no porosa, se forma la bolsa o yacimiento.


GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO

El petróleo no se encuentra distribuido de manera uniforme en el subsuelo hay que tener presencia de al menos cuatro condiciones básicas para que éste se acumule:

Debe existir una roca permeable de forma tal que bajo presión el petróleo pueda moverse a través de los poros microscópicos de la roca.

La presencia de una roca impermeable, que evite la fuga del aceite y gas hacia la superficie.

El yacimiento debe comportarse como una trampa, ya que las rocas impermeables deben encontrarse dispuestas de tal forma que no existan movimientos laterales de fuga de hidrocarburos.

Debe existir material orgánico suficiente y necesario para convertirse en petróleo por el efecto de la presión y temperatura que predomine en el yacimiento.


Trampa Petrolífera

Una trampa petrolífera o trampa de petróleo es una estructura geológica que hace posible la acumulación y concentración del petróleo, manteniéndolo atrapado y sin posibilidad de escapar de los poros de una roca permeable subterránea


Trampa por Estratigráfica:

se produce por un aumento de la permeabilidad de la roca almacén o bien un acuñamiento de ésta. En ambos casos los hidrocarburos fluyen hacia la parte superior del estrato

Trampa por Estructural:

la causa es tectónica Puede ser una falla que ponga en contacto una roca impermeable con otra porosa, produciendo un escalón en donde se acumula el petróleo, o más frecuentemente por un pliegue anticlinal, que forma un recipiente invertido en el que queda atrapado el petróleo en su lenta huida hacia la superficie. También son trampas de tipo estructural las acumulaciones de petróleo que se pueden producir en un domo salino.



Trampas por Domos Salinos: Algunas veces la creación de estructuras parecidas a los anticlinales o grandes montañas enterradas, no se debe a los movimientos de la corteza terrestre, si no a la acción de grandes masas de sal que originarias de partes muy profundas dentro de la tierra, ascienden con gran fuerza y al hacerlo, perforan y deforman las capas sedimentarias superiores, creando así condiciones favorables para el atrapamiento del petróleo.

Trampas mixtas: Están formadas por la combinación de trampas estratigráficas y trampas estructurales. Suponen el 6% de las trampas petrolíferas.


El petróleo se encuentra bajo tierra, en diferentes regiones, distribuidas por todo el planeta, conocidas con el nombre de cuencas sedimentarias. Las cuencas sedimentarias están formadas por capas o estratos dispuestos uno sobre otro, desde el más antiguo al más reciente y cada estrato tiene constitución diferente al otro.

Cuencas petrolíferas



En el ámbito petrolífero podemos definir que la exploración no es más que la búsqueda de yacimientos de petróleo y/o gas que comprende todos aquellos métodos destinados a detectar yacimientos comercialmente explotables. Incluye el reconocimiento superficial del terreno, la prospección (sísmica, magnética y gravimétrica), la perforación de pozos de exploración y el análisis de la información obtenida.

Exploración


IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS DE INTERÉS

Con esta etapa se inicia la exploración en una región virgen o desconocida.Se trata de una fase preliminar en la que se utilizan métodos indirectos como la geología de superficie (se toman muestras de rocas) o geología de campo, reconocimiento desde el aire (radares y métodos aeromagnéticos y aerogravimétricos) y espacio, geoquímica y geofísica. Esta fase permite identificar áreas con características favorables a la existencia de hidrocarburos en el subsuelo.


Cuando ya se detectó el área de interés, se procede a identificar las tramas o estructuras que pudieran contener petróleo.Para esta fase se utilizan métodos geofísicos de alta tecnología como la sísmica tridimensional (3D) y métodos avanzados de visualización e interpretación de datos.En esta etapa se definen en forma detalla las trampas de hidrocarburos (denominadas prospectos) y se jerarquizan según las reservas estimadas y su potencial valor económico.

DETECCIÓN DE TRAMPAS


Cuando se han identificado los prospectos, se decide dónde perforar los pozos exploratorios, único medio seguro de comprobar si realmente hay petróleo.

VERIFICACIÓN DE LA ACUMULACIÓN


MÉTODOS DE EXPLORACIÓN

Previamente hay que ejecutar inúmeras tareas de estudio de terreno en la busca y exploración de yacimientos de petróleo, aunque no se disponga de un método científico riguroso. Según el tipo de terreno están disponibles los métodos geológicos o geofísicos.


El primer objetivo es encontrar una roca que se haya formado en un medio propicio para la existencia del petróleo, es decir, suficientemente porosa y con la estructura geológica de estratos adecuada para que puedan existir bolsas de petróleo.Hay que buscar, luego, una cuenca sedimentaria que pueda poseer materia orgánica enterrada hace más de diez millones de años.Para todo ello, se realizan estudios geológicos de la superficie, se recogen muestras de terreno, se inspecciona con Rayos X, se perfora para estudiar los estratos y, finalmente, con todos esos datos se realiza la carta geológica de la región que se estudia.

MÉTODOS GEOLÓGICOS


MÉTODOS GEOFÍSICOS

El gravímetro:

es un aparato que permite estudiar las rocas que hay en el subsuelo, midiendo las diferencias de la fuerza de la gravedad en las diferentes zonas de suelo y determinando qué tipo de roca existe en el subsuelo. Por tanto, las medidas gravimétricas en exploración son representación de anomalías en las que entran la densidad de los diferentes tipos de rocas: sedimentos no consolidados, areniscas, sal gema, calizas, granitos, etc.


magnetómetro

Es un aparato que también se utiliza para detectar la disposición interna de los estratos y de los tipos de roca por cuenta del al estudio de los campos magnéticos que se crean,aprovechando la fuerza de atracción que tiene el campo magnético de la Tierra, es posible medir esa fuerza por medio de aparatos especialmente construidos por portan magnetos o agujas magnética, magnetómetros, para detectar las propiedades magnéticas de las rocas.



Sismógrafo

El sismógrafo es un aparato de variado diseño y construcción empleado para medir y registrar vibraciones terrestre a niveles someros o profundos que puedan producirse por hechos naturales como temblores y terremotos o explosiones inducidas intencionalmente o por perturbaciones atmosféricas, como en el caso de disparos de artillería



MÉTODO ELÉCTRICO EN LA EXPLORACIÓN

El método de los registros o perfiles eléctricos de pozos desarrollado por los hermanos Schlumberger en el año 1929, consiste en introducir una sonda con tres electrodos en el pozo, uno de los cuales transmite corriente a la pared del hoyo. Los electrodos cuelgan a distinta profundidad de un solo cable, que a la vez que sube y baja va registrando las medidas de profundidad y las características de las formaciones que determinan la porosidad y resistividad de las rocas. Si los poros de la roca contienen agua salada la resistividad será baja, si contienen agua dulce será alta; pero si estuvieran llenos de petróleo ¡será altísima!


MÉTODOS PETROFÍSICOS MODERNOS

El desarrollo y los adelantos hasta ahora logrados, tanto teóricos como prácticos, en la toma de perfiles de los pozos han acrecentado enormemente el poder de investigación de los geólogos, geofísicos e ingenieros petroleros para interpretar las características de las rocas y los fluidos depositados en sus entrañas, desde el punto de vista cualitativo ycuantitativo.

Control de profundidad del pozo. Verificación de velocidades de reflexión de los estratos. Determinación del tope y base (espesor) de un estrato. Medición del potencial espontáneo y resistividad de las rocas y fluidos. Deducción de valores de porosidad, saturación y permeabilidad de las

rocas. Deducción de la presencia de fluidos en las rocas: gas, petróleo, agua.


EXPLORACIÓN AÉREA Y ESPECIAL El avión se utiliza ventajosamente para cubrir grandes extensiones en pocos tiempo y obtener, mediante la fotografía aérea, mapas generales que facilitan la selección de áreas determinadas que luego podrían ser objeto de estudios más minuciosos.La combinación del avión y la fotografía permite retratar y obtener una vista panorámica de la topografía, cuyos rasgos y detalles geológicos pueden apreciarse ventajosamente, ahorrando así tiempo para seleccionar lotes de mayor interés


MÉTODO DE EXPLORACIÓN -MAPEO

Mapas de Contornos ya sean estructurales, isópacos, isolitos de litología, etc., son la parte más importante y esencial de cualquier informe o trabajo de exploración ó explotación. Las decisiones de los geocientíficos ó exploracionistas y gerentes de las compañías respecto a áreas ó prospectos están basadas mayormente en los mapas que se elaboran de los correspondientes proyectos.


mayor parte de las propiedades que definen morfológicamente los yacimientos, son susceptibles a ser representadas mediante mapas, entre estos se encuentran los de área, espesor, volumen, forma de la superficie, límites, orientación, etc.

los mapas geológicos son un instrumento delicado que debe presentar la información de manera clara, nítida y confiable y ser elaborados siguiendo patrones de aceptación universal

los tipos de mapas más utilizados en geología petrolera son los estructurales y los isópacos, además se utilizan los mapas de facies, los diferentes tipos de mapas de isopropiedades petrofísicas, continuidad de arenas, presiones, etc.


Gracias

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